《肝脏生物化学》PPT课件.ppt

肝脏生物化学肝脏生物化学导言 肝是人体最大的实质性器官，也是体内最大的腺体，有人把肝脏比喻为“人体化工厂”、“物质代谢中枢”。那么肝脏究竟在物质代谢过程中参与了哪些反应？肝脏又具有怎样的重要功能？本章肝脏生物化学将主要介绍肝在糖、脂类、蛋白质、维生素、激素代谢中的作用，以及肝的分泌、排泄和生物转化等方面的重要功能。肝脏特点：占体重的2.5%,为人最大的腺体双重的血液供应：肝动脉、门静脉两条输出通道：肝静脉、胆道含有数百种酶，“人体化工厂”参与代谢，具有分泌、排泄和生物转化功能第1节肝在物质代谢中的作用一、肝在糖代谢中的作用一、肝在糖代谢中的作用作用：作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑织，尤其是大脑和红细胞的能量供应。和红细胞的能量供应。和红细胞的能量供应。和红细胞的能量供应。肝内进行的糖代谢途径有：肝内进行的糖代谢途径有：饱食饱食饱食饱食 合成肝糖原合成肝糖原合成肝糖原合成肝糖原空腹空腹空腹空腹 分解肝糖原分解肝糖原分解肝糖原分解肝糖原饥饿饥饿饥饿饥饿 糖异生糖异生糖异生糖异生 脂肪动员脂肪动员脂肪动员脂肪动员酮体合成酮体合成酮体合成酮体合成供大脑利用供大脑利用供大脑利用供大脑利用 节省葡萄糖节省葡萄糖节省葡萄糖节省葡萄糖维持血糖浓度维持血糖浓度维持血糖浓度维持血糖浓度二、肝在脂类代谢中的作用二、肝在脂类代谢中的作用作用：作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输均具有重要作用。均具有重要作用。分泌胆汁，促进脂类物质的消化和吸收分泌胆汁，促进脂类物质的消化和吸收 肝脏是胆固醇、磷脂等各种类脂和血浆脂蛋白合肝脏是胆固醇、磷脂等各种类脂和血浆脂蛋白合成的主要场所成的主要场所 肝脏是脂肪酸代谢和酮体生成的主要场所肝脏是脂肪酸代谢和酮体生成的主要场所 三、肝在蛋白质代谢中的代谢三、肝在蛋白质代谢中的代谢肝是合成血浆蛋白的重要器官：全部清蛋白、部分球蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原及多种载脂蛋白。肝是合成尿素、解除氨毒的主要器官 肝是氨基酸分解代谢的重要场所 四、肝在维生素代谢中的作用四、肝在维生素代谢中的作用促进脂溶性维生素的吸收促进脂溶性维生素的吸收促进脂溶性维生素的吸收促进脂溶性维生素的吸收维生素的储存维生素的储存维生素的储存维生素的储存是是是是Vit AVit A、E E、K K和和和和B B1212的主要储存场所的主要储存场所的主要储存场所的主要储存场所维生素的运输维生素的运输维生素的运输维生素的运输视黄醇结合蛋白的合成，视黄醇结合蛋白的合成，视黄醇结合蛋白的合成，视黄醇结合蛋白的合成，Vit DVit D结合蛋白的合成结合蛋白的合成结合蛋白的合成结合蛋白的合成维生素的转化维生素的转化维生素的转化维生素的转化Vit DVit D3 3 25-(OH)-Vit D 25-(OH)-Vit D3 3水溶性维生素水溶性维生素水溶性维生素水溶性维生素辅酶的组成成分辅酶的组成成分辅酶的组成成分辅酶的组成成分五、肝在激素代谢中的作用五、肝在激素代谢中的作用作用：作用：灭活激素灭活激素主要方式：主要方式：生物转化生物转化功能障碍：功能障碍：雌激素雌激素男性女性化、蜘蛛痣男性女性化、蜘蛛痣 醛固酮醛固酮水钠潴留水钠潴留第2节胆汁酸代谢一、胆汁一、胆汁胆道系统胆道系统肝分泌肝分泌胆囊浓缩胆囊浓缩(肝胆汁肝胆汁)(胆囊胆汁胆囊胆汁)主要有机成分：胆汁酸盐(含量最高)、多种酶类等作用：是脂类物质消化吸收所必需的一类物质 二、胆汁酸的代谢二、胆汁酸的代谢（一）胆汁酸的分类（一）胆汁酸的分类 游离胆汁酸游离胆汁酸 结合胆汁酸结合胆汁酸按按结构结构分分按按来源来源分分初级胆汁酸初级胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁酸（二）胆汁酸的功能（二）胆汁酸的功能促进脂类的消化与吸收立体构型亲水与疏水两个侧面抑制胆汁中胆固醇的析出胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇的正常比值 101胆汁酸的肠肝循环 胆汁酸肠肝循环的生理意义：胆汁酸肠肝循环的生理意义：人体每天有人体每天有6-12次肠肝循环，将有限的次肠肝循环，将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理需要。需要。第3节肝的生物转化作用一、生物转化的概念一、生物转化的概念*生物转化的定义：生物转化的定义：各类非营养物质在人体内进行的代谢各类非营养物质在人体内进行的代谢转变过程。转变过程。生物转化的对象生物转化的对象非营养物质非营养物质内源性：如激素、胺类等内源性：如激素、胺类等外源性：如药物、毒物等外源性：如药物、毒物等生物转化的意义：生物转化的意义：对体内的非营养物质进行转化，使对体内的非营养物质进行转化，使其灭活其灭活，或解毒更为重要的是可使这些，或解毒更为重要的是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。物质的溶解度增加，易于排出体外。肝的生物转化作用肝的生物转化作用解毒作用解毒作用二、生物转化反应的主要类型二、生物转化反应的主要类型概概 述述第一相反应：第一相反应：第一相反应：第一相反应：氧化、还原、水解反应氧化、还原、水解反应氧化、还原、水解反应氧化、还原、水解反应第二相反应：第二相反应：第二相反应：第二相反应：结合反应结合反应结合反应结合反应有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。有些物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不有些物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不有些物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不有些物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不大，必须与某些极性更强的物质结合大，必须与某些极性更强的物质结合大，必须与某些极性更强的物质结合大，必须与某些极性更强的物质结合,即第二相反即第二相反即第二相反即第二相反应，才最终排出。应，才最终排出。应，才最终排出。应，才最终排出。（一）第一相反应（一）第一相反应氧化反应：氧化反应：1）加单氧酶系：）加单氧酶系：存在部位：肝细胞微粒体存在部位：肝细胞微粒体反应方程式：反应方程式：RH+O2+NADPH+H+ROH+NADP+H2O（一）第一相反应（一）第一相反应氧化反应：2 2）脱氢酶系：）脱氢酶系：存在部位：肝细胞微粒体和胞质中存在部位：肝细胞微粒体和胞质中 反应方程式：反应方程式：（一）第一相反应（一）第一相反应氧化反应：3）胺氧化酶系：存在部位：线粒体内反应方程式：RCH2NH2+O2+H2O2RCHO+NH3+H2O（一）第一相反应（一）第一相反应还原反应：存在部位：肝细胞微粒体中存在部位：肝细胞微粒体中反应方程式：反应方程式：（一）第一相反应（一）第一相反应水解反应存在部位：肝细胞微粒体、胞质中存在部位：肝细胞微粒体、胞质中反应方程式：反应方程式：（二）第二相反应（二）第二相反应结合反应结合反应葡萄糖醛酸结合：最常见的结合反应葡萄糖醛酸基的直接供体葡萄糖醛酸基的直接供体葡萄糖醛酸基的直接供体葡萄糖醛酸基的直接供体尿苷二磷酸葡萄糖醛酸尿苷二磷酸葡萄糖醛酸尿苷二磷酸葡萄糖醛酸尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 (UDPGA)(UDPGA)反应方程式：反应方程式：（二）第二相反应（二）第二相反应结合反应结合反应与硫酸结合：硫酸的供体硫酸的供体硫酸的供体硫酸的供体是是是是3-3-磷酸腺苷磷酸腺苷磷酸腺苷磷酸腺苷-5-5-磷磷磷磷酸硫酸（酸硫酸（酸硫酸（酸硫酸（PAPSPAPS）反应方程式：反应方程式：（二）第二相反应（二）第二相反应结合反应结合反应与乙酰基结合：与乙酰基结合：三、影响生物转化作用的因素三、影响生物转化作用的因素影响因素：影响因素：年龄、性别、疾病、诱导物、年龄、性别、疾病、诱导物、抑制物等抑制物等意义：意义：指导用药指导用药 第4节胆色素的代谢一、胆色素的分解代谢胆色素：胆色素：是体内铁卟啉化合物的主要分是体内铁卟啉化合物的主要分解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。胆素原和胆素等。（一）、胆红素的生成（一）、胆红素的生成胆红素胆红素来源来源体内的铁卟啉化合物体内的铁卟啉化合物血红蛋白血红蛋白、肌红、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。物酶。约约80来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。胆红素的生成过程胆红素的生成过程部位：肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞微粒体与胞液中胞微粒体与胞液中胞微粒体与胞液中胞微粒体与胞液中过程：过程：（二）、胆红素的转运（二）、胆红素的转运运输形式运输形式胆红素清蛋白复合体胆红素清蛋白复合体意义意义增加胆红素在血浆中的溶解度，限制胆红增加胆红素在血浆中的溶解度，限制胆红素自由通过生物膜产生毒性作用。素自由通过生物膜产生毒性作用。（三）、胆红素在肝中转化（三）、胆红素在肝中转化肝细胞对胆红素的肝细胞对胆红素的摄取摄取 ：胆红素可以自由双向通胆红素可以自由双向通胆红素可以自由双向通胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表面进入肝细胞透肝血窦肝细胞膜表面进入肝细胞透肝血窦肝细胞膜表面进入肝细胞透肝血窦肝细胞膜表面进入肝细胞肝细胞对胆红素的肝细胞对胆红素的转化转化:与葡萄糖醛酸进行结合与葡萄糖醛酸进行结合 肝对胆红素的肝对胆红素的排泄排泄 ：结合胆红素从肝细胞毛细胆结合胆红素从肝细胞毛细胆结合胆红素从肝细胞毛细胆结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁中，再随胆汁排入肠道。管排泄入胆汁中，再随胆汁排入肠道。管排泄入胆汁中，再随胆汁排入肠道。管排泄入胆汁中，再随胆汁排入肠道。未结合胆红素与结合胆红素的性质比较 项项项项 目目目目 游离胆红素游离胆红素游离胆红素游离胆红素 结合胆红素结合胆红素结合胆红素结合胆红素 别别别别 名名名名间接胆红素，间接胆红素，间接胆红素，间接胆红素，血胆红素血胆红素血胆红素血胆红素直接胆红素，直接胆红素，直接胆红素，直接胆红素，肝胆红素肝胆红素肝胆红素肝胆红素与葡萄糖醛酸结合与葡萄糖醛酸结合与葡萄糖醛酸结合与葡萄糖醛酸结合未结合未结合未结合未结合 结合结合结合结合与重氮试剂反应与重氮试剂反应与重氮试剂反应与重氮试剂反应慢或间接反应慢或间接反应慢或间接反应慢或间接反应迅速直接反应迅速直接反应迅速直接反应迅速直接反应水中溶解度水中溶解度水中溶解度水中溶解度小小小小大大大大经肾随尿排出经肾随尿排出经肾随尿排出经肾随尿排出不能不能不能不能能能能能通透细胞膜对脑的通透细胞膜对脑的通透细胞膜对脑的通透细胞膜对脑的毒性作用毒性作用毒性作用毒性作用大大大大无无无无 胆红素在肝细胞内的代谢转化过程（四）、胆素原的肠肝循环（四）、胆素原的肠肝循环胆素原肠肝循环的胆素原肠肝循环的概念概念肠肠道道中中有有少少量量的的胆胆素素原原可可被被肠肠粘粘膜膜细细胞胞重重吸吸收收，经经门门静静脉脉入入肝肝，其其中中大大部部分分再再随随胆汁排入肠道，形成胆素原的胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环肠肝循环胆红素代谢及胆素原的肠肝循环二、血清胆红素与黄疸二、血清胆红素与黄疸正常血清胆红素浓度正常血清胆红素浓度正常血清胆红素浓度正常血清胆红素浓度3.4mol/L3.4mol/L17.1mol/L17.1mol/L 4/54/5为游离胆红素，其余为结合胆红素为游离胆红素，其余为结合胆红素为游离胆红素，其余为结合胆红素为游离胆红素，其余为结合胆红素两种胆红素两种胆红素两种胆红素两种胆红素 结合胆红素：结合胆红素：结合胆红素：结合胆红素：与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结合胆红素，又称直接胆红素。合胆红素，又称直接胆红素。合胆红素，又称直接胆红素。合胆红素，又称直接胆红素。游离胆红素：游离胆红素：游离胆红素：游离胆红素：未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为游离胆红素，又称间接胆红素。游离胆红素，又称间接胆红素。游离胆红素，又称间接胆红素。游离胆红素，又称间接胆红素。黄疸黄疸定义：定义：各种原因导致血清总胆红素含量升高，可各种原因导致血清总胆红素含量升高，可引起皮肤、黏膜、巩膜的黄染现象称为黄疸。引起皮肤、黏膜、巩膜的黄染现象称为黄疸。隐性黄疸：隐性黄疸：当血清胆红素浓度在当血清胆红素浓度在17.1mol/L17.1mol/L34.2mol/L34.2mol/L之间时，肉眼观察不到皮肤与巩膜的之间时，肉眼观察不到皮肤与巩膜的黄染现象，称为隐性黄疸。黄染现象，称为隐性黄疸。显性黄疸：显性黄疸：当血清胆红素高于当血清胆红素高于34.2mol/L34.2mol/L时，肉时，肉眼可见皮肤、黏膜和巩膜等组织出现黄染，即为眼可见皮肤、黏膜和巩膜等组织出现黄染，即为临床上的显性黄疸。临床上的显性黄疸。黄疸种类种类(按血清胆红素的来源按血清胆红素的来源)：溶血性黄疸溶血性黄疸 肝细胞性黄疸肝细胞性黄疸阻塞性黄疸阻塞性黄疸（一）溶血性黄疸（一）溶血性黄疸 恶恶性性疟疟疾疾、某某些些药药物物、葡葡萄萄糖糖-6-磷磷酸酸脱脱氢氢酶酶缺缺乏乏及及输输血血不不当当等等原原因因导导致致红红细细胞胞大大量量破破坏坏，单单核核-吞吞噬噬细细胞胞生生成成过过多多的的胆胆红红素素，超超过过肝肝细细胞胞的的摄摄取取、转转化化、排排泄泄能能力力可引起溶血性黄疸。可引起溶血性黄疸。（二）肝细胞性黄疸（二）肝细胞性黄疸 肝炎、肝硬化、肝肿瘤等肝实质病变肝炎、肝硬化、肝肿瘤等肝实质病变时导致肝细胞受损，使其摄取、结合、转时导致肝细胞受损，使其摄取、结合、转化、排泄胆红素的能力降低可引起肝细胞化、排泄胆红素的能力降低可引起肝细胞性黄疸。性黄疸。（三）阻塞性黄疸（三）阻塞性黄疸 胆管炎症、肿瘤、结石、胆道蛔虫或胆管炎症、肿瘤、结石、胆道蛔虫或先天性胆道闭塞等疾病导致胆汁排泄受阻，先天性胆道闭塞等疾病导致胆汁排泄受阻，使胆小管和毛细胆管内压力增大破裂，致使胆小管和毛细胆管内压力增大破裂，致胆汁中结合胆红素返流入血可引起阻塞性胆汁中结合胆红素返流入血可引起阻塞性黄疸。黄疸。表表表表10-210-2三种类型黄疸血液、尿液、粪便的比较三种类型黄疸血液、尿液、粪便的比较三种类型黄疸血液、尿液、粪便的比较三种类型黄疸血液、尿液、粪便的比较项目项目正常正常溶血性黄溶血性黄疸疸肝细胞性黄肝细胞性黄疸疸阻塞性黄疸阻塞性黄疸血清总胆红素血清总胆红素（mol/L)mol/L)3.43.417.217.217.217.285.685.61.71.7819.7819.717.217.2513.8513.8血清结合胆红素血清结合胆红素（mol/L)mol/L)3.43.4不变或微不变或微增增血清未结合胆红血清未结合胆红素素（mol/L)mol/L)13.713.7不变或微增不变或微增尿胆红素尿胆红素阳性阳性+强阳性强阳性+尿胆素原尿胆素原/尿胆素尿胆素少量少量不一定不一定尿液颜色尿液颜色浅黄浅黄加深加深不一定不一定变浅变浅粪便颜色粪便颜色黄褐色黄褐色加深加深变浅或正常变浅或正常变浅或呈灰白变浅或呈灰白色色第5节常用肝功能试验及临床意义一、血浆蛋白的检测A/G：正常人血浆清蛋白（A）与球蛋白（G）比值为1.5：12.5：1。慢性肝炎或肝硬化时A/G变小甚至倒置。甲胎蛋白（AFP）是胎儿血清中的一种蛋白成分，正常人血清中含量极少，血清AFP可作为诊断原发性肝癌的重要指标 二、血清酶类检测测定血清丙氨酸氨基转移酶测定血清丙氨酸氨基转移酶（ALTALT）和天冬氨酸氨和天冬氨酸氨基转移酶基转移酶（ASTAST），可反映肝细胞膜的改变，协，可反映肝细胞膜的改变，协助急性肝病的诊断。急性肝炎时，助急性肝病的诊断。急性肝炎时，ALTALT和和ASTAST可显可显著升高。著升高。碱性磷酸酶碱性磷酸酶(AKP)(AKP)也可反映肝功能。碱性磷酸酶主也可反映肝功能。碱性磷酸酶主要来源于骨骼、肠黏膜、肝细胞，由胆管排泄。要来源于骨骼、肠黏膜、肝细胞，由胆管排泄。当胆道有梗阻时或肝功能受损时，当胆道有梗阻时或肝功能受损时，AKPAKP可增高。可增高。-谷氨酰转肽酶（谷氨酰转肽酶（-GT-GT）作用于谷胱甘肽，它分作用于谷胱甘肽，它分布在肝、肾等器官。肝占位性病变或肝炎、肝硬布在肝、肾等器官。肝占位性病变或肝炎、肝硬化时化时-GT-GT升高。升高。三、胆色素的检测 测定血清总胆红素、结合胆红素可帮助了解有无黄疸。测定尿中胆红素、胆素原和胆素水平，可反映肝处理胆红素的能力，还可鉴别黄疸的类型。小结肝在糖、脂类、蛋白质、维生素和激素等物质代肝在糖、脂类、蛋白质、维生素和激素等物质代谢中起着十分重要的作用。胆汁酸的合成和分泌谢中起着十分重要的作用。胆汁酸的合成和分泌是肝清除体内胆固醇的主要形式。胆汁酸的肠肝是肝清除体内胆固醇的主要形式。胆汁酸的肠肝循环使有限的胆汁酸得到充分利用。循环使有限的胆汁酸得到充分利用。肝是生物转化作用的主要器官。生物转化作用具肝是生物转化作用的主要器官。生物转化作用具有多样性、连续性、解毒与致毒的双重性等特点。有多样性、连续性、解毒与致毒的双重性等特点。胆色素包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素，任胆色素包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素，任何原因导致的血胆红素浓度升高都可以引起黄疸。何原因导致的血胆红素浓度升高都可以引起黄疸。临床上常见的黄疸有溶血性黄疸、阻塞性黄疸和临床上常见的黄疸有溶血性黄疸、阻塞性黄疸和肝细胞性黄疸。肝细胞性黄疸。再再 见见